齿轮比计算器
计算主动轮与从动轮之间的传动比、输出轴转速与输出扭矩,适用于直齿、斜齿与锥齿轮传动(AGMA 标准)。
输入参数
计算公式
i = Z₂ / Z₁;n₂ = n₁ / i;T₂ = T₁ · i
传动比 i>1 为减速增扭,i<1 为增速减扭。
使用方法
- 在「输入参数」区填写 主动轮齿数、从动轮齿数、输入转速、输入扭矩(注意输入框标注的单位)。
- 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
- 在结果区查看 传动比 i、输出转速、输出扭矩。
公式说明传动比 i = z₂ / z₁ = n₁ / n₂;从动轮转速 n₂ = n₁ · z₁ / z₂。z 为齿数,n 为转速。
公式解读 · 例题 · 知识点
公式解读
单级齿轮传动比定义为输入轴(主动轮)与输出轴(从动轮)的转速或齿数之比:
$$i = \frac{Z_2}{Z_1} = \frac{N_\text{driver}}{N_\text{driven}}$$
其中 $Z_1,Z_2$ 分别为主、从动轮齿数,$N$ 为转速(r/min)。输出转速 $n_\text{out}=n_\text{in}/i$。传动比 $i>1$ 为减速,$i<1$ 为增速。
多级齿轮系的总传动比等于各级传动比之积,也等于所有从动轮齿数之积除以所有主动轮齿数之积:
$$i_\text{总}=\prod i_k=\frac{\prod Z_\text{从动}}{\prod Z_\text{主动}}$$
$$i = \frac{Z_2}{Z_1} = \frac{N_\text{driver}}{N_\text{driven}}$$
其中 $Z_1,Z_2$ 分别为主、从动轮齿数,$N$ 为转速(r/min)。输出转速 $n_\text{out}=n_\text{in}/i$。传动比 $i>1$ 为减速,$i<1$ 为增速。
多级齿轮系的总传动比等于各级传动比之积,也等于所有从动轮齿数之积除以所有主动轮齿数之积:
$$i_\text{总}=\prod i_k=\frac{\prod Z_\text{从动}}{\prod Z_\text{主动}}$$
例题
图示齿轮系中,$Z_A=40,\ Z_{B1}=60,\ Z_{B2}=30,\ Z_{C1}=70,\ Z_{C2}=20,\ Z_D=80$。求总传动比 $i_{AD}$;若 A 轴转速 $n_A=1400\ \text{r/min}$,求 D 轴转速。
第一步 — 总传动比(主动轮 A、B2、C2;从动轮 B1、C1、D):
$$i_{AD}=\frac{Z_{B1}\,Z_{C1}\,Z_D}{Z_A\,Z_{B2}\,Z_{C2}}=\frac{60\times70\times80}{40\times30\times20}=14$$
第二步 — D 轴转速:
$$n_D=\frac{n_A}{i_{AD}}=\frac{1400}{14}=100\ \text{r/min}$$
第一步 — 总传动比(主动轮 A、B2、C2;从动轮 B1、C1、D):
$$i_{AD}=\frac{Z_{B1}\,Z_{C1}\,Z_D}{Z_A\,Z_{B2}\,Z_{C2}}=\frac{60\times70\times80}{40\times30\times20}=14$$
第二步 — D 轴转速:
$$n_D=\frac{n_A}{i_{AD}}=\frac{1400}{14}=100\ \text{r/min}$$
知识点
- 齿轮系由多对齿轮组合,用以在有限空间内实现设计所需的转向与较大速比。
- 总传动比 = 各级传动比之积,也等于所有从动轮齿数之积 / 所有主动轮齿数之积。
- 齿数越多转速越低;模数 $m$ 相同的齿轮才能正确啮合,中心距 $a=m(z_1+z_2)/2$。